核電廠安全系統(tǒng)的可靠性分析要求（GB/T 7163—2008）

　　1范圍

　　本標準規(guī)定了核電廠安全系統(tǒng)的可靠性分析工作可按受的最低限度的要求。

　　本標準適用于要求可靠性分析的核電廠安全系統(tǒng)。

　　本標準涉及的方法也適用于要求可靠性分析的下述系統(tǒng)或系統(tǒng)的一部分：與安全有關(guān)的系統(tǒng)、涉及到與安全有關(guān)和非安全有關(guān)系統(tǒng)之間相互影響的其他系統(tǒng)。

　　本標準也適用于核電廠系統(tǒng)和部件的設(shè)計、制造、試驗、維護和維修等各個階段。分析的時機選擇取決于分析的目的。

　　本標準也適用于其他核反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的可靠性分析。

　　2規(guī)范性引用文件

　　下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

　　GB/T 5204-2008核電廠安全系統(tǒng)定期試驗與監(jiān)測

　　GB/T 9225-1999核電廠安全系統(tǒng)可靠性分析一般原則(IEEE Std 352：1987，MOD)

　　3術(shù)語和定義

　　下列術(shù)語和定義適用于本標準。

　　3.1

　　可用性(可用率)availability

　　反應(yīng)某物項或某系統(tǒng)按命令工作的概率。

　　3.2

　　可靠性reliability

　　在給定狀態(tài)下和給定時間問隔內(nèi)某物項的屬性(或系統(tǒng))完成所要求使命的概率。

　　4要求

　　4.1一般要求

　　4.1.1可靠性分析內(nèi)容

　　可靠性分析的目的在于有助于保證安全系統(tǒng)能以一個可接受的成功概率完成其要求的功能。進行可靠性分析并對分析結(jié)果進行評估應(yīng)包括有以下的一項或多項工作：

　　a)確定可用性/可靠性目標；

　　b)評價系統(tǒng)設(shè)計；

　　c)評價設(shè)備鑒定記錄；

　　d)確定滿足系統(tǒng)可用性/可靠性目標的試驗問隔；

　　e)評價已安裝設(shè)備的運行性能；

　　f)確定一切必要的糾正措施。

　　4.1.2定性分析使用

　　需要時，應(yīng)按照4.2進行定性分析以評價安全系統(tǒng)與相應(yīng)的設(shè)計準則的一致性。

　　4.1.3定量分析使用

　　需要時，應(yīng)按照4.3和4.4進行定量分析以確定安全系統(tǒng)設(shè)備的初始定期試驗問隔。定量分析也可用于對運行性能的評價。

　　4.1.4標準化設(shè)計

　　在對一個以上核電廠的任何部分采用標準化設(shè)計的時候，如果確認初始分析是適用的，那么對第一次設(shè)計的標準化部分所進行的分析可滿足以后建造的核電廠對此標準化部分的要求。

　　4.2定性分析

　　定性可靠性分析用于判定一個系統(tǒng)發(fā)生故障的可能途徑以及確定適當?shù)念A(yù)防措施(如設(shè)計變更、管理規(guī)程等)，從而減少故障發(fā)生的頻率和減輕故障的后果。

　　4.2.1審查文檔

　　任何時候進行的定性分析應(yīng)以便于審查的形式形成文件。

　　4.2.2文檔化準則

　　為滿足所用準則(如單一故障準則、獨立性、通道完整性等)，定性分析文件至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：

　　a)分析邊界——包括在工作范圍以內(nèi)以及與分析密切相關(guān)的設(shè)計；

　　b)分析層次——對系統(tǒng)進行分析的基本層次。在這一層次，研究所分析范圍內(nèi)的所有部件、組件或裝置的失效；

　　c)系統(tǒng)圖——作為進行分析反應(yīng)系統(tǒng)功能分析和運行模式分析基礎(chǔ)的元件邏輯布置(如原理圖、流程圖等)；

　　d)故障模式——每一類部件、組件或裝置所有重要的故障模式；

　　e)分析結(jié)果——分析的輸出，一般作為標準報表的一部分輸出(如故障原因、探測方法、故障影響等)。

　　4.2.3復(fù)雜故障

　　可靠性分析應(yīng)考慮山單一原因引起的多重故障以及級聯(lián)故障。具體的分析方法應(yīng)按照GB/T 9225-1999的5.4的有關(guān)內(nèi)容。

　　4.2.4預(yù)期條件和初始條件

　　定性分析應(yīng)說明在分析中所假定的初始條件以及預(yù)期的正常和異常環(huán)境條件。

　　4.2.5設(shè)計變更

　　定性分析時應(yīng)充分考慮設(shè)計變更。至少應(yīng)有一個反映了最終設(shè)計的分析所進行的分析至少應(yīng)反應(yīng)了最終設(shè)計上進行?？蛇M行局部分析來說明設(shè)計關(guān)鍵部分的變化，局部分析也應(yīng)考慮由于設(shè)計變更引起的相關(guān)系統(tǒng)之間的相互影響(程序變更對由于系統(tǒng)間未知的相互影響造成的變化比由于硬件變更所引起的變化更加敏感)。

　　4.3定量分析

　　4.3.1文件要求

　　定量分析所采用的方法可以是GB/T 9225-1999中第6章和附錄A中所描述的任何方法。定量分析應(yīng)以適于審查的形式編制定量分析文件。所選用的分析模型應(yīng)能夠如GB/T 9225 1999中附錄A中建議的那樣擴大為更高層次的系統(tǒng)模型。

　　4.3.2所需的計算

　　定量分析的目的是計算核電廠安全系統(tǒng)的預(yù)期可用性和/或可靠性?？捎眯院?或可靠性計算模型的使用要根據(jù)所分析的運行模式中的系統(tǒng)功能來選擇。

　　為了確定與系統(tǒng)目標一致的試驗問隔時間，所進行的分析應(yīng)足夠詳細，同時充分考慮有關(guān)系統(tǒng)的相互影響。具體方法應(yīng)按照GB/T 9225 1999附錄A中的相關(guān)描述進行實施。

　　4.3.3分析目標

　　4.3.3.1應(yīng)用定量分析來評價安全系統(tǒng)設(shè)計是否滿足對安全系統(tǒng)所規(guī)定的設(shè)計目標。安全系統(tǒng)目標的確定應(yīng)考慮以下因素：

　　a)整個核電廠的目標；

　　b)系統(tǒng)的性能要求；

　　c)要求系統(tǒng)動作的頻率；

　　d)系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性；

　　e)系統(tǒng)故障的后果；

　　f)試驗限制；

　　g)風(fēng)險要求；

　　h)業(yè)主方要求；

　　i)監(jiān)管要求。

　　4.3.3.2定量分析可采用的可接受模型形式，例如：

　　a)故障樹；

　　b)可靠性方塊圖；

　　c)真值表或其他適用的表格模型。

　　4.3.3.3對于采用上述模型的a)、c)的可靠度和/或可用性進行量化的計算方法主要包括：

　　a)布爾代數(shù)；

　　b)概率理論；

　　c)條件概率；

　　d)最小割集；

　　e)蒙特卡羅模擬(應(yīng)估算計算的不確定性)；

　　f)馬爾可夫轉(zhuǎn)移矩陣。

　　上述模型形式和計算方法組合進行的定量分析可以用已進行過詳細分析的類似系統(tǒng)的簡單比較進行補充或取代，應(yīng)確定類似系統(tǒng)間的所有差異并對每個差異進行分析(包括系統(tǒng)間的影響分析)以證明已有的詳細分析是合適的。

　　4.3.4設(shè)計變更

　　定量分析時應(yīng)充分考慮設(shè)計變更。至少應(yīng)有一個反映了最終設(shè)計的分析所進行的分析至少應(yīng)反應(yīng)了最終設(shè)計E進行?？蛇M行局部分析來說明設(shè)計關(guān)鍵部分的變化，局部分析也應(yīng)考慮由于設(shè)計變更引起的相關(guān)系統(tǒng)之間的相互影響(程序變更對由于系統(tǒng)間未知的相互影響造成的變化比由于硬件變更所引起的變化更加敏感)。

　　4.3.5文件化的失效數(shù)據(jù)

　　分析中的所有部件的失效數(shù)據(jù)源和假設(shè)條件應(yīng)形成文件。應(yīng)盡可能使用實際電廠特定的失效數(shù)據(jù)。

　　4.3.6失效數(shù)據(jù)應(yīng)來自于可信的數(shù)據(jù)源

　　失效數(shù)據(jù)應(yīng)有可信的來源，當取得標準失效數(shù)據(jù)的運行環(huán)境與實際應(yīng)用的運行環(huán)境差別很大時，應(yīng)使用適當?shù)恼{(diào)整因子對標準失效數(shù)據(jù)進行修正。

　　4.3.7不確定性的處理

　　可以使用基于判斷得出的失效率，但要在分析中描述判斷的依據(jù)并形成文件。通過分析說明不確定性的傳播或用靈敏度分析近似求出不確定性。

　　4.3.8定量分析的應(yīng)用

　　定量分析要成為確定核電廠技術(shù)規(guī)格書最低監(jiān)督要求和運行限制條件的依據(jù)之一。試驗間隔的確定應(yīng)滿足GB/T 5204 2008中第4章及6.5的有關(guān)要求。

　　4.4評價

　　GB/T 5204中要求制定定期試驗程序以確保安全系統(tǒng)和安全級電力系統(tǒng)功能的高度可靠性。相關(guān)要求應(yīng)按照GB/T 5204-2008的4.4的有關(guān)內(nèi)容執(zhí)行。

　　4.4.1過于保守的目標

　　如果運行數(shù)據(jù)表明達到目標后還有很大的裕度，則可以延長試驗問隔，可以減少冗余度或者放寬對運行條件的限制。

　　4.4.2非保守的目標

　　如果實際性能明顯地達不到目標，則應(yīng)采取措施保證目標能達到。這些措施包括對系統(tǒng)性原因(如設(shè)計缺陷、可維修性問題)的研究，縮短試驗問隔，更嚴格地限制運行條件或重新對目標進行評價等。

　　4.4.3試驗間隔或運行限制的變更

　　在改變試驗間隔或運行限制時，應(yīng)遵守GB/T 5204-2008的相關(guān)要求并按GB/T 9225-1999的方法進行實施。